摘要：随着时代的变迁，社会的进步，各类设计技术等都在持续创新，机械结构类也不例外。在追求创新改革，提高技能的同时，对设计人员的挑选和培训不能忽略，增加他们的创新理念。在原有的传统机械设计基础上做出一定程度的修改，并对其应用开展研究和探索。
关键词：创新设计；机械结构设计；运用
0引言
随着我国机械制造业的迅猛发展，机械结构设计已成为机械制造过程中的一项重要环节。在进行制造前，应先给出合理的设计方案和设计图。这个过程就是将抽象的工作原理具体为机械构建的过程。为了能够长期占据有力市场地位，提高企业市场竞争力，不少行业都对自身技术或设计进行新时代的创新。机械结构设计的市场慢慢变得丰富起来，设计的理念也不免有些改变，所以要及时对其结构设计进行改善和创新，跟上新时代的脚步。在现代化的时代下，与时俱进是最好的选择，借助变元法，让机械结构不断地优化更新，不仅为结构的质量做出保障，还增加了在实际应用中的效果。
1 对机械结构设计进行创新工作的必要性
由于机械结构设计市场随着社会和时代的变化变得逐渐多元化，为了充分体现这一特点，必须需要相应的性能与效率，从而保证工作顺利进行。原先的机械结构设计过于单调简单，功能有限，导致应用效果没有达到最佳期望值。为此，创新成为关键之处。运用最先进的材料来进行设计，同时培养工作人员们的创新意识，不再局限于传统结构，要在其基础上做出一定的优化及改善，确保结构质量安全和市场竞争力。
2 机械结构设计理念和变元法的简介
机械结构设计是保证机械产品质量的根基。机械结构设计的内容主要包括机械产品材料的选择、机械产品的外形设计、机械产品的尺寸型号设计、机械零件的连接方式设计及机械功能的设计等。随着社会和科技的飞速发展，机械结构设计的创新迫在眉睫。机械结构创新应建立在科学理论和实践之上，利用科学技术对现有的机械结构设计进行合理优化，完善机械产品的各部分零件和结构。总体设计是否合理与设计图的准确性和精准度有密不可分的关系，同时设计理念也对其有一定的影响。对于机械结构，需要从整体方面进行改善优化，通过整体层面来改变各个部分的结构。为了方便后期安装工作顺利快速地进行，需要在设计零件的时候严格按照要求和标准制作，并且要反复审查确认零件是否真正适用于实际情况。在设计结构的工作中，变元法作为最常见的创新方法被推广并在改善优化时广泛使用。借助这种方法务必对机械结构的各处细节进行观察研究，充分学习和了解基本结构，确保能对各个部位零件做出相应的改善。在运用变元法的实践中，经常会利用下面两个要点：第一，标明各个零件部位，并写上它们的功能作用，将尺寸规格等等属性都备注清楚，对对应工作开展做出有关讨论和解析。第二，在进行设计工作时，要依据实际情况对各个零件部件做出优化调整，及时改革创新设计理念和意识，这样才能更为合理的安排机械设计，为其发展做出巨大贡献。
3机械结构设计的关键因素
3.1保障机械产品的最优质量
质量是机械产品的重要价值体现，只有过硬的质量才可保证机械产品的长远发展。因此，设计者在进行机械结构设计时，首先，要考虑机械产品的结构、硬度、精确度是否合格。其次，在实现最大化经济效益的前提下，对机械产品的造型、环保节能性能、操作简便性进行合理设计，保障产品质量的优质性。
3.2保障机械产品的创新和优化
机械结构设计的创新和优化可通过产品的独特性、外型的吸引力、操作的便捷度等方面表现。结构设计的创新决定了产品的畅销度和竞争力，是机械结构设计的核心内容。
4 借助变元法来深层讨论分析机械结构设计方案
4.1 材料变元
材料是机械结构中最基础也是最重要的部分，为最终整体结构质量奠定基础。材料的不同也决定着功能和最后呈现效果的不同。所以说，选用正确合理的材料对机械结构尤为重要。在创新设计工作开展时，对材料的选择不能忽略懈怠，要根据实际情况从各种各样的材料中找出最符合标准和要求的，从而来保障工作顺利进行和结构质量的良好。假设以钢材为选中材料用于机械结构，那么务必需要提升结构的稳定性和刚硬度，这样才能充分的将其钢材的特点发挥出来，实现最优结构质量。如果要完成这一想法，必须需要对钢材进行和截面积的加大工作，这样才能把它的优势发挥到最大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆铸铁材料与钢材相比，刚硬度有一点不足，并且深受原先传统设计的影响，导致它的优点优势不能发挥到位，确保不了结构的质量和安全。为了改善这一问题，可以将强筋或其他类似材料加入到铸铁中，这对质量和性质都有质的提高。充分利用变元法，将材料进行改变，选用最优材料设计方案，以保障效果最佳。
4.2 数量变元
量变影响质变。由此可见，零件的数量在机械结构中也有着重要地位。设计零件数量时，务必需要根据实际情况和企业的需求量来制作。基于变元法，对零件的改变加工都依据最先进的技术来进行的，运用创新理念做出一定的优化。对数量的改变和调整，最终也会对机械结构和性能产生一定的影响。比如在对直线进行创新优化时，注重简易性和适用性；对螺丝进行改变时，注重牢固性和稳定性。针对性的创新改革，对最终整体机械结构起到不可磨灭的功劳和积极作用，有效地提高了工作效率，用最优最少的零件来完成机械结构，合理减少消耗成本和资源，这也表现出了数量变元。
4.3 工艺变元
在所有材料种类，数量等等条件都相同的情况下，由于加工工艺的不一样，在最后所展现出来的机械结构也都各不相同。由此可见，工艺对于机械结构来说也有着不可忽视的地位和作用。工艺变元法就是根据实际情况选择合适的工艺来改善创新机械结构设计，联系现在运用最先进的工艺来对材料进行加工合成。只有这样，才能帮助材料发挥出其独有的优势，使得机械结构达到预期效果。
4.4 部位变元
机械是由各种各样的零件部件所组成的，每个零件部位都各有作用，之前相互关联。安装部位的不同，导致其发挥作用的效果也不同。所以说，将每个零件安装在最合适的部位是最为重要的。在设计中，让每个零件都在不同部位进行测试检验，调整它们到最佳位置，这样才能实现最终优化方案。举个例子，在对元器件进行处理的时候，把连接部位固定在相对对称轴的地方，这能合理有效地确保元器件的完整性，避免其发生弯曲，保障了整体的协调和外形稳定，正确的借助余下空间，摆放剩余零件。
4.5 形状变元
零件部件的形状对机械结构设计有着一定的影响。为了增加结构质量，提升机械性能，可以利用改变零件部件的形状来对整体的结构做出一定的优化调整。在对弹簧进行设计工作的时候，为了保持其弹性，必须要对零件的紧实度做出优化。在组装弹簧零件时，利用创新改革，可以对弹簧的性能进行选择。设计时，要根据实际情况，部件之间的距离远近，适当调整弹簧弹力，以免造成不必要的质量影响。
5机械结构设计的优化创新方法
5.1保障结构的社会效益与系统可行性
目前，对机械结构的创新设计采用的是变元法的方式。通过改变和调整机械结构设计的相关因素，来获得新的机械结构设计方法。但在利用变元法的结构设计时，必须基于市场应用的实际需求，在性能、经济上进行充分考虑。变元法研究的内容包括机械结构设计的数量、形状、材料位置及装配连接变元等，主要通过对这些元素进行变元来设计出更多的优化和创新设计方案。但作为企业来讲，机械生产的目的就是要满足市场需求，创新结构设计的目的是要保障企业的经济效益，提高企业竞争力。在机械结构创新设计的工作中，应充分考虑到用户的实际需求和企业的实际发展情况，保障结构设计的社会效益与系统可行性。
5.2综合分析成本需求和制造工艺内容
机械结构设计创新不仅包括对结构、空间构造及材料的调整和改变，还包括制造工艺、功能等方面的设计创新。机械结构的创新性评估作为机械制造行业的重点工作，逐渐受到行业内的关注。随着计算机技术和机械制图、建模等技术的发展，机械创新工作越发被重视，很多企业都加大了对机械创新的成本投入。控制好机械结构的创新设计成本成为了目前的发展趋向。
6 结语
综上所述，时代在进步，任何事物为了能够不断发展都在一直创新。机械结构设计的创新不仅能够增加自身竞争力，还能将最新技术应用在实际生活中，提高其应用效果，使得机械化发展不断进步，增加机械业的市场地位。推广应用机械结构设计的创新理念，同样也为国家和社会的经济效益做出贡献。
参考文献：
[1]付海茹.创新设计在机械结构设计的运用[J].中国设备工程,2019(04):158-159.
[2]戚文梁.机械结构设计中的创新设计应用研究[J].科技经济导刊,2018,26(24):36-37.
[3]刘文俊,李中林,贾雷雷.创意性的机械结构设计探讨[J].信息记录材料,2017,18(07):4-5.
论文作者:欧嘉明
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/4
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